KR20120112047A - 이방성 도전성 페이스트 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법 - Google Patents

이방성 도전성 페이스트 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 전자부품 및 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트이다. 그리고, 상기 이방성 도전성 페이스트는 240℃ 이하의 융점을 갖는 무연 땜납 분말 10질량% 이상 50질량% 이하와, 열경화성 수지 및 유기산을 함유하는 열경화성 수지 조성물 50질량% 이상 90질량% 이하를 함유하고, 상기 열경화성 수지 조성물의 산가는 15mgKOH/g 이상 55mgKOH/g 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

이방성 도전성 페이스트 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법{ANISOTROPIC CONDUCTIVE PASTE AND ELECTRONIC COMPONENT CONNECTING METHOD USING THE SAME}
본 발명은 전자부품과 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법에 관한 것이다.
최근, 전자부품과 배선기판의 접속에는 이방성 도전재(이방성 도전성막, 이방성 도전성 페이스트)를 사용한 접속 방식이 이용되고 있다. 예를 들면, 전자부품과 배선기판을 접속할 경우에는 전극이 형성된 전자부품과 전극의 패턴이 형성된 배선기판 사이에 이방성 도전재를 배치하고, 전자부품과 배선기판을 열압착하여 전기적 접속을 확보하고 있다.
이방성 도전재로서는, 예를 들면 기재가 되는 바인더 수지에 금속 미립자나 표면에 도전막을 형성한 수지 볼 등의 도전성 필러를 분산시키는 재료가 제안되고 있다(예를 들면, 문헌 1: 일본 특허공개 2003-165825호 공보). 전자부품과 배선기판을 열압착시키면 접속 대상인 전자부품 및 배선기판의 전극끼리의 사이에는 소정 확률로 도전성 필러가 존재하기 때문에 도전성 필러가 면 형상으로 배치된 상태가 된다. 이와 같이, 접속 대상인 전자부품 및 배선기판의 전극끼리가 도전성 필러를 통해서 접촉함으로써 이들 전극끼리 사이에서의 도전성이 확보된다. 한편, 전자부품의 전극끼리의 간극이나 배선기판의 전극끼리의 간극에서는 바인더 수지 내에 도전성 필러가 매설된 것 같은 상태가 되고, 면 방향으로의 절연성이 확보된다.
그런데, 상기와 같은 실장법에서는 열압착 후의 전자부품의 실장 상태에, 예를 들면 전도불량이나 가압에 의한 위치 어긋남 등의 문제가 발생했을 경우에 전자부품이나 이방성 도전막을 기계적으로 박리하고, 배선기판에 남은 잔사를 용제 등으로 닦아내서 청정화한 후 배선기판을 재이용하는 것이 행해지고 있다. 그래서, 열압착 후의 이방성 도전재는 열경화 수지가 경화되어서 충분한 기계적 강도가 요구될 뿐만 아니라, 충분한 리페어성(배선기판으로부터 이방성 도전재를 잔사 없이 또는 적은 잔사로 박리할 수 있고, 다시 이방성 도전재를 사용해서 배선기판과 전자부품의 접속을 도모할 수 있는 성질)이 요구된다.
그러나, 상기 문헌 1에 기재된 이방성 도전재에 있어서는 배선기판 상의 수지나 도전성 필러 등의 잔사를 충분히 제거하는 작업에는 시간이 걸리고, 한편, 배선기판 상에 어느 정도의 잔사가 남은 상태에서 다시 이방성 도전재를 사용해서 전자부품의 접속을 도모할 경우에는 도전성을 확보할 수 없다는 문제가 있다. 이와 같이, 상기 문헌 1에 기재된 이방성 도전재에서는 어느 정도의 리페어성은 갖고 있지만, 반드시 충분한 레벨은 아니었다. 또한, 상기 문헌 1에 기재된 이방성 도전재를 사용한 경우에는 접속 부분의 접속 신뢰성을 확보하기 위해서 접속 대상인 전자부품 및 배선기판의 전극에 금도금 처리를 실시해 둘 필요가 있는 등 접속 신뢰성의 점에서 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 충분한 리페어성을 가짐과 아울러 높은 접속 신뢰성을 갖는 이방성 도전성 페이스트, 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 전자부품 및 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트로서, 상기 이방성 도전성 페이스트는 240℃ 이하의 융점을 갖는 무연 땜납 분말 10질량% 이상 50질량% 이하와, 열경화성 수지 및 유기산을 함유하는 열경화성 수지 조성물 50질량% 이상 90질량% 이하를 함유하고, 상기 열경화성 수지 조성물의 산가는 15mgKOH/g 이상 55mgKOH/g 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 열경화성 수지는 에폭시 수지이며, 상기 유기산은 알킬렌기를 갖는 이염기산인 것이 바람직하다.
본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 열경화성 수지 조성물은 틱소제(thixotropic agent)를 또한 함유하고, 상기 틱소제 중 무기계 틱소제의 함유량은 0.5질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 무연 땜납 분말의 평균 입자 지름이 1㎛ 이상 34㎛ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 무연 땜납 분말이 주석, 구리, 은, 비스무트, 안티몬, 인듐 및 아연으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 있어서는 상기 전자부품의 전극 또는 상기 배선기판의 전극 중 적어도 한쪽에는 금도금 처리가 실시되어 있지 않은 것이 바람직하다.
본 발명의 전자부품의 접속방법은 상기 이방성 도전성 페이스트를 사용한 전자부품의 접속방법으로서, 상기 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 도포 공정과, 상기 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 열압착 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전자부품의 접속방법에 있어서는 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도에서 상기 전자부품을 상기 배선기판으로부터 박리하는 박리 공정과, 박리 공정 후의 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 재도포 공정과, 재도포 공정 후의 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 재열압착 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 이방성 도전성 페이스트란, 소정값 이상의 열 및 소정값 이상의 압력을 가한 개소에서는 열압착 방향(두께 방향)으로 도전성을 갖게 되지만, 그 이외의 개소에서는 면 방향으로 절연성을 갖는 이방성 도전재를 형성할 수 있는 페이스트를 말한다.
또한, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트가 충분한 리페어성 및 기계적 강도를 가짐과 아울러 높은 접속 신뢰성을 갖는 이유는 반드시 확실한 것은 아니지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추찰한다.
즉, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 종래의 이방성 도전재와는 달리 무연 땜납 분말을 함유하고 있다. 그리고, 이 이방성 도전성 페이스트를 무연 땜납 분말의 융점 이상의 온도에서 열압착할 경우에는 무연 땜납 분말끼리가 용융함과 아울러 각각 근접해 가서 그 주위의 무연 땜납끼리 접합해서 커진다. 한편, 열압착에 의해 전자부품 및 배선기판의 전극끼리의 간격도 짧아지므로 상기와 같이 해서 커진 무연 땜납에 의해 전극끼리를 땜납 접합할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에서는 전자부품 및 배선기판의 전극끼리가 땜납 접합되어 있기 때문에 종래의 이방성 도전재와 같이 전극 및 도전성 필러가 서로 접촉함으로써 접속되어 있는 경우와 비교해서 매우 높은 접속 신뢰성을 갖는 것으로 본 발명자들은 추찰한다.
한편, 소정값 이상의 열 및 소정값 이상의 압력으로 열압착이 되지 않는 개소(전자부품의 전극끼리의 간극이나 배선기판의 전극끼리의 간극 등)에 대해서는 상기와 같이 땜납 접합이 될 일이 없고, 열경화성 수지 조성물 내에 무연 땜납 분말이 매설된 상태가 된다. 그 때문에 소정값 이상의 열 및 소정값 이상의 압력으로 열압착이 되지 않는 개소에 대해서는 절연성이 확보된다.
본 발명의 이방성 도전성 페이스트로 전자부품 및 배선기판을 접속한 경우에는, 상기와 같이 전자부품 및 배선기판의 전극끼리는 땜납 접합되고, 이 땜납 접합의 부분은 열경화성 수지 조성물에 덮어 있다고 추찰된다. 그리고, 열압착 후에 있어서 무연 땜납 분말의 융점 이상의 온도의 열을 가하면 땜납은 용융시킬 수 있고, 또한 열경화성 수지 조성물도 연화시킬 수 있기 때문에 배선기판으로부터 전자부품을 용이하게 박리할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 박리 후에 다시 이방성 도전성 페이스트를 사용해서 배선기판과 전자부품의 접속을 도모할 경우에 전극 등에 어느 정도의 잔사(땜납 등)가 남아 있었다고 해도, 그들 잔사를 아울러 땜납 접합할 수 있어 도전성을 확보할 수 있다. 이것에 대하여, 종래의 이방성 도전재로는 배선기판 상에 어느 정도의 잔사(도전성 필러 등)가 남은 상태에서 다시 이방성 도전재를 사용해서 전자부품의 접속을 도모할 경우에는 도전성을 확보할 수 없다. 그 때문에, 배선기판 상의 수지나 도전성 필러 등의 잔사를 충분히 제거할 필요가 있고, 그 작업에는 시간이 걸리는 문제가 있다. 이상과 같이, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 종래의 이방성 도전재와 비교해서 리페어성이 뛰어나다.
또한, 본 발명에서는 땜납 접합의 부분은 열경화성 수지 조성물에 피복되어 있고, 이 열경화성 수지 조성물이 열에 의해 경화되기 때문에 땜납 접합의 부분을 보강할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트로 전자부품 및 배선기판을 접속했을 경우에는 충분한 기계적 강도를 확보할 수 있다.
본 발명에 의하면, 충분한 리페어성을 가짐과 아울러 높은 접속 신뢰성을 갖는 이방성 도전성 페이스트, 및 그것을 사용한 전자부품의 접속방법을 제공할 수 있다.
우선, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트에 대해서 설명한다.
본 발명의 이방성 도전성 페이스트는 전자부품 및 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트이다. 그리고, 이 이방성 도전성 페이스트는 이하에 설명하는 무연 땜납 분말 10질량% 이상 50질량% 이하와, 이하에 설명하는 열경화성 수지 조성물 50질량% 이상 90질량% 이하를 함유하는 것이다.
이 무연 땜납 분말의 함유량이 10질량% 미만인 경우(열경화성 수지 조성물의 함유량이 90질량%를 초과할 경우)에는 얻어지는 이방성 도전성 페이스트를 열압착했을 경우에 전자부품 및 배선기판 사이에 충분한 땜납 접합을 형성시킬 수 없고, 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 불충분하게 되며, 한편, 무연 땜납 분말의 함유량이 50질량%를 초과할 경우(열경화성 수지 조성물의 함유량이 50질량% 미만인 경우)에는 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 절연성, 특히 가습상태로 방치했을 경우의 습기 중 절연성이 불충분하게 되고, 결과적으로 땜납 브리지에 의해 이방성을 나타내지 않게 된다. 또한, 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서 절연성과 열압착했을 경우의 도전성의 밸런스를 취한다는 관점에서 이 무연 땜납 분말의 함유량은 20질량% 이상 45질량% 이하인 것이 바람직하고, 30질량% 이상 40질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 사용하는 무연 땜납 분말은 240℃ 이하의 융점을 갖는 것이다. 이 무연 땜납 분말의 융점이 240℃를 초과하는 것을 사용할 경우에는 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 통상의 열압착 온도로는 무연 땜납 분말을 용융시킬 수 없다. 또한, 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 열압착 온도를 낮게 한다는 관점에서는 무연 땜납 분말의 융점이 220℃ 이하인 것이 바람직하고, 150℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.
여기서, 무연 땜납 분말이란 납을 첨가하지 않은 땜납 금속 또는 합금의 분말을 말한다. 단, 무연 땜납 분말 중에 불가피적 불순물로서 납이 존재하는 것은 허용되지만, 이 경우에 납의 양은 100질량ppm 이하인 것이 바람직하다.
상기 무연 땜납 분말은 주석(Sn), 구리(Cu), 은(Ag), 비스무트(Bi), 안티몬(Sb), 인듐(In) 및 아연(Zn)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 무연 땜납 분말에 있어서의 구체적인 땜납 조성(질량 비율)으로서는 이하와 같은 것을 예시할 수 있다.
2원계 합금으로서는, 예를 들면 95.3Ag/4.7Bi 등의 Ag-Bi계, 66Ag/34Li 등의 Ag-Li계, 3Ag/97In 등의 Ag-In계, 67Ag/33Te 등의 Ag-Te계, 97.2Ag/2.8Tl 등의 Ag-Tl계, 45.6Ag/54.4Zn 등의 Ag-Zn계, 80Au/20Sn 등의 Au-Sn계, 52.7Bi/47.3In 등의 Bi-In계, 35In/65Sn, 51In/49Sn, 52In/48Sn 등의 In-Sn계, 8.1Bi/91.9Zn 등의 Bi-Zn계, 43Sn/57Bi, 42Sn/58Bi 등의 Sn-Bi계, 98Sn/2Ag, 96.5Sn/3.5Ag, 96Sn/4Ag, 95Sn/5Ag 등의 Sn-Ag계, 91Sn/9Zn, 30Sn/70Zn 등의 Sn-Zn계, 99.3Sn/0.7Cu 등의 Sn-Cu계, 95Sn/5Sb 등의 Sn-Sb계를 들 수 있다.
3원계 합금으로서는, 예를 들면 95.5Sn/3.5Ag/1In 등의 Sn-Ag-In계, 86Sn/9Zn/5In, 81Sn/9Zn/10In 등의 Sn-Zn-In계, 95.5Sn/0.5Ag/4Cu, 96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu 등의 Sn-Ag-Cu계, 90.5Sn/7.5Bi/2Ag, 41.0Sn/58Bi/1.0Ag 등의 Sn-Bi-Ag계, 89.0Sn/8.0Zn/3.0Bi 등의 Sn-Zn-Bi계를 들 수 있다.
그 이외의 합금으로서는 Sn/Ag/Cu/Bi계 등을 들 수 있다.
또한, 상기 무연 땜납 분말의 평균 입자 지름은 1㎛ 이상 34㎛ 이하인 것이 바람직하고, 3㎛ 이상 20㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 무연 땜납 분말의 평균 입자 지름이 상기 하한 미만에서는 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 저하하는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 절연성이 저하하는 경향이 있다. 또한, 평균 입자 지름은 동적 광산란식의 입자 지름 측정 장치에 의해 측정할 수 있다.
본 발명에 사용하는 열경화성 수지 조성물은 열경화성 수지 및 유기산을 함유하는 것이다. 그리고, 이 열경화성 수지 조성물의 산가는 15㎎KOH/g 이상 55mgKOH/g 이하인 것이 필요하다. 산가가 15mgKOH/g 미만인 경우에는 얻어지는 이방성 도전성 페이스트를 열압착했을 경우에 땜납을 충분히 활성화할 수 없어 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 불충분하게 되며, 한편, 55mgKOH/g을 초과하면 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 절연성, 특히 가습상태로 방치했을 경우의 습기 중 절연성이 불충분하게 된다. 또한, 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서 절연성과 열압착한 경우의 도전성의 밸런스를 취한다고 하는 관점에서, 이 열경화성 수지 조성물의 산가는 20mgKOH/g 이상 50mgKOH/g 이하인 것이 바람직하고, 30mgKOH/g 이상 45mgKOH/g 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 사용하는 열경화성 수지로서는 공지의 열경화성 수지를 적당히 사용할 수 있지만, 플럭스 작용을 갖는다는 관점으로부터 특히 에폭시 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 플럭스 작용을 갖는 것이란, 통상의 로진계 플럭스와 같이 그 도포막은 피납땜체의 금속면을 덮어서 대기를 차단하고, 납땜시에는 그 금속면의 금속 산화물을 환원하고, 이 도포막이 용융 땜납에 밀어 젖혀져서 그 용융 땜납과 금속면의 접촉이 가능해지고, 그 잔사는 회로 사이를 절연하는 기능을 갖는 것이다.
이러한 에폭시 수지로서는 공지의 에폭시 수지를 적당히 사용할 수 있다. 이러한 에폭시 수지로서는, 예를 들면 비스페놀 A형, 비스페놀 F형, 비페닐형, 나프탈렌형, 크레졸노볼락형, 페놀노볼락형, 디시클로펜타디엔형 등의 에폭시 수지를 들 수 있다. 이들 에폭시 수지는 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 혼합해서 사용해도 좋다. 또한, 이들 에폭시 수지는 상온에서 액상의 것을 함유하는 것이 바람직하고, 상온에서 고형의 것을 사용할 경우에는 상온에서 액상의 것과 병용하는 것이 바람직하다. 또한, 이들 에폭시 수지의 형태 중에서도 금속입자의 분산성 및 페이스트 점도를 조정할 수 있고, 또한 경화물의 낙하 충격에 대한 내성을 향상시킬 수 있다고 하는 관점이나, 땜납의 젖음 확대성이 양호하다고 하는 관점으로부터 액상 비스페놀 A형, 액상 비스페놀 F형, 액상 수소첨가 타입의 비스페놀 A형, 나프탈렌형, 디시클로펜타디엔형이 바람직하다. 또한, 얻어지는 이방성 도전성 페이스트의 보존 안정성의 관점에서는 액상 비스페놀 A형과 액상 비스페놀 F형의 조합으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 에폭시 수지의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 100질량%에 대하여 70질량% 이상 92질량% 이하인 것이 바람직하고, 75질량% 이상 85질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 에폭시 수지의 함유량이 상기 하한 미만에서는 전자부품을 고착시키기 위해 충분한 강도가 얻어지지 않기 때문에 낙하 충격에 대한 내성이 저하하는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 열경화성 수지 조성물 중의 유기산이나 경화제의 함유량이 감소하여 에폭시 수지를 경화시키는 속도가 지연되기 쉬운 경향이 있다.
본 발명에 사용하는 유기산으로서는 공지의 유기산을 적당히 사용할 수 있다. 이러한 유기산 중에서도 에폭시 수지와의 용해성이 뛰어나다고 하는 관점, 및 보관 중에 있어서 결정의 석출이 일어나기 어렵다고 하는 관점에서 알킬렌기를 갖는 이염기산을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 알킬렌기를 갖는 이염기산으로서는, 예를 들면, 아디프산, 2,5-디에틸아디프산, 글루타르산, 2,4-디에틸글루타르산, 2,2-디에틸글루타르산, 3-메틸글루타르산, 2-에틸-3-프로필글루타르산, 세바신산, 숙신산, 말론산, 디글리콜산을 들 수 있다. 이들 중에서도 아디프산, 글루타르산, 숙신산이 바람직하고, 아디프산이 특히 바람직하다.
상기 유기산의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 100질량%에 대하여 1질량% 이상 8질량% 이상인 것이 바람직하고, 2질량% 이상 7질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 유기산의 함유량이 상기 하한 미만에서는 에폭시 수지 등의 열경화성 수지를 경화시키는 속도가 지연됨으로써 경화 불량으로 되는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 얻어지는 이방성 도전성 페이스트에 있어서의 절연성이 저하하는 경향이 있다.
또한, 본 발명에 사용하는 열경화성 수지 조성물은 상기 열경화성 수지 및 상기 유기산 이외에 틱소제 및 경화제를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용하는 틱소제로서는 공지의 틱소제를 적당히 사용할 수 있다. 이러한 틱소제로서는, 예를 들면 유기계 틱소제(지방산 아미드, 수소첨가 피마자유, 올레핀계 왁스 등), 무기계 틱소제(콜로이달 실리카, 벤톤 등)를 들 수 있다. 이들 중에서도 지방산 아미드, 콜로이달 실리카, 벤톤이 바람직하다. 또한, 얻어지는 이방성 도전성 페이스트의 번지기 어려움의 관점에서는 유기계 틱소제와 무기계 틱소제의 조합으로 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 지방산 아미드와 콜로이달 실리카의 조합, 지방산 아미드와 벤톤의 조합을 들 수 있다.
상기 틱소제의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 l00질량%에 대하여 0.5질량% 이상 25질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량% 이상 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 1질량% 이상 5질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 틱소제의 함유량이 상기 하한 미만에서는 틱소성을 얻을 수 없고, 배선기판의 전극 상에서 새깅(sagging)이 생기기 쉬워져 배선기판의 전극 상에 전자부품을 탑재했을 때의 부착력이 저하하는 경향이 있으며, 한편, 상기 상한을 초과하면 틱소성이 지나치게 높아서 시린지 니들의 막힘에 의해 도포 불량이 되기 쉬운 경향이 있다.
본 발명에 사용하는 틱소제로서 상기 유기계 틱소제와 상기 무기계 틱소제의 조합으로 사용할 경우에는, 상기 무기계 틱소제의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 100질량%에 대하여 0.5질량% 이상 22질량% 이하인 것이 바람직하고, 1질량% 이상 20질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 사용하는 경화제로서는 적당한 공지의 경화제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 열경화성 수지로서 에폭시 수지를 사용할 경우에는 이하와 같은 것을 사용할 수 있다.
잠재성 경화제로서는, 예를 들면 노바큐어 HX-3722, HX-3721, HX-3748, HX-3088, HX-3613, HX-3921HP, HX-3941HP(아사히 카세이 에폭시사제, 상품명)를 들 수 있다.
지방족 폴리아민계 경화제로서는, 예를 들면 후지큐어 FXR-1020, FXR-1030, FXR-1050, FXR-1080(후지 카세이 고교사제, 상품명)을 들 수 있다.
에폭시 수지 아민 부가물(adduct)계 경화제로서는, 예를 들면 아미큐어 PN-23, PN-F, MY-24, VDH, UDH, PN-31, PN-40(아지노모토 파인테크노사제, 상품명), EH-36l5S, EH-3293S, EH-3366S, EH-3842, EH-3670S, EH-3636AS, EH-4346S(아사히 덴카 고교사제, 상품명)를 들 수 있다.
이미다졸계 경화촉진제로서는, 예를 들면 2P4MHZ, 2MZA, 2PZ, C11Z, C17Z, 2E4MZ, 2P4MZ, C11Z-CNS, 2PZ-CNZ(이상, 상품명)를 들 수 있다.
이들 경화제는 얻어지는 이방성 도전성 페이스트의 절연성의 관점에서는 잠재성 경화제와 에폭시 수지 아민 부가물계 경화제와 이미다졸계 경화촉진제의 조합으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 경화제의 함유량으로서는 열경화성 수지 조성물 l00질량%에 대하여 5질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이상 18질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 경화제의 함유량이 상기 하한 미만에서는 열경화성 수지를 경화시키는 속도가 지연되기 쉬운 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 반응성이 빨라져서 페이스트 사용 시간이 짧아지는 경향이 있다.
본 발명에 사용하는 열경화성 수지 조성물은 필요에 따라서 상기 에폭시 수지, 상기 유기산, 상기 틱소제 및 상기 경화제 이외에 계면활성제, 커플링제, 소포제, 분말 표면 처리제, 반응 억제제, 침강 방지제 등의 첨가제를 함유하고 있어도 좋다. 이들 첨가제의 함유량으로서는, 열경화성 수지 조성물 100질량%에 대하여 0.01질량% 이상 10질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.05질량% 이상 5질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 첨가제의 함유량이 상기 하한 미만에서는 각각의 첨가제의 효과를 나타내기 어려워지는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 열경화성 수지 조성물에 의한 접합 강도가 저하하는 경향이 있다.
이어서, 본 발명의 전자부품의 접속방법에 대해서 설명한다.
본 발명의 전자부품의 접속방법은 상술한 본 발명의 이방성 도전성 페이스트를 사용한 전자부품의 접속방법으로서, 상기 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 도포 공정과, 상기 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상(바람직하게는 20℃ 이상) 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 열압착 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 전자부품으로서는 칩, 패키지 부품 등 이외에 배선기판을 사용해도 좋다. 배선기판으로서는 플렉시블성을 갖는 플렉시블 기판, 플렉시블성을 갖지 않는 리지드 기판 모두 사용할 수 있다. 또한, 전자부품으로서 플렉시블 기판을 사용할 경우에는 2개의 배선기판(리지드 기판)과 각각 접속을 도모함으로써 리지드 기판끼리를 플렉시블 기판을 통해서 전기적으로 접속할 수도 있다. 또한, 플렉시블 기판끼리를 플렉시블 기판을 통해서 전기적으로 접속해도 상관없다.
도포 공정에 있어서는 상기 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포한다.
여기서 사용하는 도포장치로서는, 예를 들면 디스펜서, 스크린 인쇄기, 제트디스펜스 메탈마스크 인쇄기를 들 수 있다.
또한, 도포막의 두께는 특별히 한정되지 않지만 50㎛ 이상 500㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이상 300㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 두께가 상기 하한 미만에서는 배선기판의 전극 상에 전자부품을 탑재했을 때의 부착력이 저하하는 경향이 있고, 한편, 상기 상한을 초과하면 접속 부분 이외에도 페이스트가 밀려나오기 쉬워지는 경향이 있다. 열압착 공정에 있어서는 상기 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착한다.
열압착시의 온도가 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높다고 하는 조건을 충족시키지 않을 경우에는 무연 땜납을 충분히 용융시킬 수 없고, 전자부품 및 배선기판 사이에 충분한 땜납 접합을 형성할 수 없어 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 불충분하게 된다.
열압착시의 압력은 특별히 한정되지 않지만, 0.2M㎩ 이상 2M㎩ 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.5M㎩ 이상 1.5M㎩ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 압력이 상기 하한 미만에서는 전자부품 및 배선기판 사이에 충분한 땜납 접합을 형성할 수 없어 전자부품 및 배선기판 사이의 도전성이 저하하는 경향이 있으며, 한편 상기 상한을 초과하는 배선기판에 스트레스가 가해져 데드 스페이스를 넓게 하지 않으면 안되는 경향이 있다.
또한, 본 발명에 있어서는 상기한 바와 같이 열압착시의 압력을 종래의 방법에 의한 경우와 비교하여 낮은 압력범위로 설정할 수 있다. 그 때문에, 열압착 공정에 사용하는 장치의 저비용화를 달성할 수도 있다.
열압착시의 시간은 특별히 한정되지 않지만, 통상 5초 이상 60초 이하이며, 7초 이상 20초 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 전자부품의 접속방법에 있어서는 이하 설명하는 박리 공정, 재도포 공정 및 재열압착 공정을 더 구비하는 것이 바람직하다.
박리 공정에 있어서는 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판으로부터 박리한다.
여기서, 전자부품을 배선기판으로부터 박리하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 이러한 방법으로서는, 예를 들면 납땜 인두(Soldering iron) 등을 사용해서 접속 부분을 가열하면서 전자부품을 배선기판으로부터 박리하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, 이러한 경우에 리페어에 사용하는 공지의 박리 장치를 사용해도 좋다.
또한, 전자부품을 배선기판으로부터 박리한 후에 필요에 따라서 용제 등으로 상기 배선기판 상을 세정해도 좋다.
재도포 공정에 있어서는 박리 공정 후의 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포한다. 여기서, 도포장치나 도포막의 두께는 상기 도포 공정과 동일한 것이나 조건을 채용할 수 있다.
재열압착 공정에 있어서는 재도포 공정 후의 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착한다. 여기서, 열압착시의 온도, 압력 및 시간은 상기 도포 공정과 동일한 조건을 채용할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 전자부품의 접속방법에 의하면, 전자부품 및 배선기판의 전극끼리가 땜납 접합되기 때문에 종래의 이방성 도전재와 같이 전극 및 도전성 필러가 서로 접촉함으로써 접속되어 있는 경우와 비교해서 매우 높은 접속 신뢰성을 달성할 수 있다. 또한, 열압착 후에 있어서 무연 땜납 분말의 융점 이상인 온도의 열을 가하면 땜납은 용융시킬 수 있고, 또한 열경화성 수지 조성물도 연화시킬 수 있기 때문에 배선기판으로부터 전자부품을 용이하게 박리할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 박리 후에 다시 이방성 도전성 페이스트를 사용해서 배선기판과 전자부품의 접속을 도모할 경우에 전극 등에 어느 정도의 잔사(땜납 등)가 남아있었다고 해도, 그들 잔사를 아울러 땜납 접합할 수 있어 도전성을 확보할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 전자부품의 접속방법은 종래의 이방성 도전재를 사용하는 방법과 비교하여 리페어성이 뛰어나다.
[실시예]
이어서, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 조금도 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
열경화성 수지 A(비스페놀 A형 에폭시 수지, DlC사제, 상품명「EPICLON 860」) 82.9질량%, 틱소제 A(지방산 아미드, 니폰 카세이사제, 상품명「스리팍스 H」) 2질량%, 유기산 A(아디프산, 칸토 덴카 고교사제) 2.6질량%, 경화제 A(시코쿠 카세이사제, 상품명 「큐아졸 2P4MHZ」) l1.5질량%, 계면활성제(빅케미재팬사제, 상품명「BYK361N」) 0.5질량% 및 소포제(교에이샤 카가쿠사제, 상품명「플로우렌 AC-326F」) 0.5질량%를 용기에 투입하고, 라이카이기(Raikai mixers)를 이용하여 혼합해서 열경화성 수지 조성물을 얻었다.
그 후, 얻어진 열경화성 수지 조성물 62.5질량% 및 무연 땜납 분말 A(평균 입자 지름: 5㎛, 땜납의 융점: 139℃, 땜납의 조성: 42Sn/58Bi) 37.5질량%를 용기에 투입하고, 혼련기에서 2시간 혼합함으로써 이방성 도전성 페이스트를 조제했다.
이어서, 배선기판(전극: 구리 전극에 금도금 처리(Cu/Ni/Au)) 상에 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 도포했다(두께: 0.2mm). 그리고, 도포 후의 이방성 도전성 페이스트 상에 전자부품(전극: 구리 전극에 금도금 처리(Cu/Ni/Au))을 배치하고, 열압착 장치(어드반셀사제)를 사용해서 온도 200℃, 압력 1M㎩, 압착시간 8?10초의 조건으로 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
[실시예 2]
배선기판으로서 전극이 구리 전극에 수용성 프리플럭스 처리(다무라 세이사쿠쇼사제, 상품명「WPF-8」)가 된 것을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
[실시예 3]
전자부품으로서 전극이 주석(Sn)으로 이루어지는 것을 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
[실시예 4]
표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.
실시예 2에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
[실시예 5]
표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.
또한, 실시예 5에서는 무연 땜납 분말 B(평균 입자 지름: 5㎛, 땜납의 융점: 217℃, 땜납의 조성: 96.5Sn/3Ag/0.5Cu)를 사용하고 있다.
그리고, 실시예 2에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용하고, 열압착시의 온도를 240℃로 한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
[비교예 1?4]
표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.
실시예 2에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용한 것 이외에는 실시예 2와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
[비교예 5]
표 1에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.
또한, 비교예 5에서는 금도금 처리를 실시한 수지 분말(Au/Ni 도금 수지 분말, 세키스이 카가쿠사제, 상품명「미크로펄 Au-205」)을 사용하고 있다.
실시예 1에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
[비교예 6]
배선기판으로서 전극이 구리 전극에 수용성 프리플럭스 처리(다무라 세이사쿠쇼사제, 상품명「WPF-8」)가 된 것을 사용한 것 이외에는 비교예 5와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
[비교예 7]
전자부품으로서 전극이 주석(Sn)으로 이루어지는 것을 사용한 것 이외에는 비교예 5와 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
<이방성 도전성 페이스트 및 전자부품의 접속방법의 평가>
이방성 도전성 페이스트의 성능(수지 조성물의 산가, 압착 후의 절연 저항값) 및 전자부품의 접속방법의 평가(압착 후의 초기 저항값, 리페어성(리페어시의 기판 파괴의 유무, 리페어 후의 저항값))를 이하와 같은 방법으로 평가 또는 측정했다. 얻어진 결과를 표 1 및 표 2에 나타낸다. 또한, 비교예 6?7에 대해서는 압착 후의 초기 저항값이 전도불가로 인해 측정할 수 없었기 때문에 리페어성에 대해서는 평가하지 않았다.
(1) 수지 조성물의 산가
수지 조성물을 칭량하고, 용제로 용해시킨다. 그리고, 페놀프탈레인 용액을 지시약으로 해서 0.5mo1/L?KOH로 적정했다.
(2) 압착 후의 초기 저항값
회로 패턴으로서 0.2mm 피치랜드(라인/스페이스=100㎛/100㎛)를 갖는 배선기판을 준비했다. 그리고, 이 배선기판의 랜드 상에 각각 상기의 실시예 및 비교예에 기재된 방법으로 0.2mm 피치랜드(라인/스페이스=100㎛/100㎛)를 갖는 전자부품을 열압착했다. 그리고, 디지털 멀티미터(Agilent사제, 상품명「34401A」)를 사용해서 접속한 랜드의 단자끼리 사이의 저항값을 측정했다. 또한, 저항값이 지나치게 높아서(100MΩ 이상) 전도할 수 없었을 경우에는 「전도불가」라고 판정했다.
(3) 리페어시의 기판 파괴의 유무
상기 (2)에 있어서 초기 저항값을 측정한 기판을 사용해서 평가한다. 이 기판의 전자부품의 접속 부분을 열압착 온도와 같은 온도로 가열하면서 기판으로부터 전자부품을 박리하고, 그 후 아세트산 에틸로 표면의 오염을 세정했다. 그리고, 박리 후의 기판의 상태를 육안으로 관찰하여 기판 파괴의 유무를 조사했다.
(4) 리페어 후의 저항값
상기 (3)에 있어서 기판 파괴의 유무를 평가한 기판을 사용해서 측정한다. 이 기판의 랜드 상에 각각 상기의 실시예 및 비교예에 기재된 방법으로 다시 전자부품을 열압착했다. 그리고, 디지털 멀티미터(Agilent사제, 상품명「34401A」)를 사용해서 접속한 랜드의 단자끼리 사이의 저항값을 측정했다. 또한, 저항값이 지나치게 높아서(100MΩ 이상) 전도할 수 없었을 경우에는 「전도불가」라고 판정했다.
(5) 압착 후의 절연 저항값
0.2mm 피치(라인/스페이스=l00㎛/100㎛)의 빗형 전극기판(유리 에폭시 수지 기판)의 동박 랜드 상에 각각 실시예 및 비교예에서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 0.1mm의 두께로 인쇄한 후, 리플로 로(다무라 세이사쿠쇼사제, 상품명「TNP」)에서 온도 240℃로 가열해서 시험편을 얻었다. 이 시험편을 85℃, 85%RH(상대습도) 중 15V 전압을 인가하여 168시간 후의 절연 저항값을 측정했다.
Figure pat00001
Figure pat00002
표 1 및 표 2에 나타내는 결과로부터도 명확한 바와 같이, 본 발명의 이방성 도전성 페이스트를 사용해서 배선기판과 전자부품을 접속할 경우(실시예 1?5)에는 충분한 리페어성 및 높은 접속 신뢰성을 확보할 수 있는 것이 확인되었다.
이것에 대하여, 이방성 도전성 페이스트 중의 무연 땜납 분말의 배합량이 5질량%인 경우(비교예 1), 및 이방성 도전성 페이스트 중의 수지 조성물의 산가가 5mgKOH/g인 경우(비교예 3)에는 압착 후의 초기 저항값이 높아져서 배선기판과 전자부품의 도전성을 확보할 수 없는 것이 확인되었다.
또한, 이방성 도전성 페이스트 중의 무연 땜납 분말의 배합량이 60질량%인 경우(비교예 2), 및 이방성 도전성 페이스트 중의 수지 조성물의 산가가 70mgKOH/g인 경우(비교예 4)에는 압착 후의 절연 저항값이 낮아져서 열압착이 되지 않는 개소에 대한 절연성을 확보할 수 없다는 것이 확인되었다.
또한, 땜납 분말을 함유하지 않는 이방성 도전성 페이스트를 사용했을 경우(비교예 5?7)에는 배선기판의 전극 및 전자부품의 전극 양쪽에 금도금 처리가 실시되지 않는 한은 배선기판과 전자부품의 전도를 도모하는 것조차 할 수 없었다. 또한, 배선기판의 전극 및 전자부품의 전극 양쪽에 금도금 처리가 실시되어 있을 경우(비교예 5)에 대해서도 리페어 후에는 전도를 도모할 수 없고, 리페어성이 뒤떨어지는 것이 확인되었다.
[실시예 6?17]
표 3 및 표 4에 나타내는 조성에 따라 각 재료를 배합한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 열경화성 수지 조성물 및 이방성 도전성 페이스트를 얻었다.
실시예 1에서 사용한 이방성 도전성 페이스트 대신에 상기한 바와 같이 해서 얻어진 이방성 도전성 페이스트를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 해서 전자부품을 배선기판에 열압착했다.
또한, 실시예 6?17에서 사용한 재료를 이하에 나타낸다.
열경화성 수지 A: 비스페놀 A형 에폭시 수지, 상품명「EPICLON 860」, DIC사제
열경화성 수지 B: 비스페놀 F형 에폭시 수지, 상품명「EPICLON 830CRP」, DIC사제
열경화성 수지 C: 비스페놀 A형과 비스페놀 F형의 혼합 에폭시 수지, 상품명「EPICLON EXA-830LVP」, DIC사제
열경화성 수지 D: 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 상품명「EPICLON HP-7200H」, DIC사제
열경화성 수지 E: 나프탈렌형 에폭시 수지, 상품명「EPICLON HP-4032D」, DIC사제
틱소제 A: 지방산 아미드, 니폰 카세이사제, 상품명「스리팍스 H」
틱소제 B: 콜로이달 실리카, 상품명「AEROSIL R974」, 니폰 아에로실사제
틱소제 C: 벤톤, Wilbur-ellis Co., Ltd.제
유기산 A: 아디프산, 칸토 덴카 고교사제
유기산 B: 글루타르산, 도쿄 카세이 고교사제
유기산 C: 숙신산, 미츠비시 카가쿠사제
경화제 A: 이미다졸계 경화촉진제, 상품명「큐아졸 2P4M HZ」, 시코쿠 카세이사제
경화제 B: 이미다졸계 경화촉진제, 상품명「큐아졸 2MZA-PW」, 시코쿠 카세이사제
경화제 C: 에폭시 수지 아민 부가물계 경화제,「아미큐어 PN-F」, 아지노모토 파인테크노사제
경화제 D: 잠재성 경화제, 상품명「노바큐어 HX-3721」, 아사히 카세이 에폭시사제
계면활성제: 상품명「BYK361N」, 빅케미 재팬사제
소포제: 상품명「플로우렌 AC-326F」, 교에이샤 카가쿠사제
무연 땜납 분말 A: 평균 입자 지름은 5㎛, 땜납의 융점은 139℃, 땜납의 조성은 42Sn/58Bi
무연 땜납 분말 B: 평균 입자 지름은 5㎛, 땜납의 융점은 217℃, 땜납의 조성은 96.5Sn/3Ag/0.5Cu
<이방성 도전성 페이스트 및 전자부품의 접속방법의 평가>
실시예 1 및 실시예 6?17에 대해서 이방성 도전성 페이스트의 성능(수지 조성물의 산가, 압착 후의 절연 저항값, 보존 안정성), 및 전자부품의 접속방법의 평가(압착 후의 초기 저항값, 리페어성(리페어시의 기판 파괴의 유무, 리페어 후의 저항값), X선에 의한 브리지 관찰)를 상기의 방법 및 하기의 방법으로 평가 또는 측정했다. 얻어진 결과를 표 3 및 표 4에 나타낸다.
(6) X선에 의한 브리지 관찰
마이크로 포커스 X선 투시 장치(SHlMADZU사제: SMX-160E)를 사용하고, 압착 후의 기판을 X선 관찰하여 브리지의 유무나 이방성 도전성 페이스트의 번짐을 하기의 기준에 근거해서 판정했다. 또한 브리지란, 인접하는 단자끼리의 예기하지 않는 단락을 말한다.
A: 브리지는 없고, 이방성 도전성 페이스트의 번짐도 없다.
B: 브리지는 없지만, 이방성 도전성 페이스트의 번짐이 조금 있다.
C: 브리지가 있다.
(7) 보존 안정성
이방성 도전성 페이스트의 10℃ 보관 후의 점도를 측정하고, 초기값에 대한 변화율이 ±20%를 초과하지 않는 시간을 측정했다. 점도의 측정은 항온조 중에서 25℃로 조정된 폴리 용기 중의 수지를 점도계(말코사제: PCU-205)를 사용해서 측정했다.
Figure pat00003
Figure pat00004
표 3 및 표 4에 나타내는 결과로부터 이하의 점이 확인되었다.
실시예 1 및 실시예 6의 결과로부터, 틱소제로서 유기계 틱소제와 무기계 틱소제의 조합으로 사용할 경우에는 이방성 도전성 페이스트가 번지기 어려워지는 것이 확인되었다.
실시예 6 및 실시예 7의 결과로부터, 경화제로서 잠재성 경화제와 에폭시 수지 아민 부가물계 경화제와 이미다졸계 경화촉진제의 조합으로 사용할 경우에는 압착 후의 절연 저항값이 향상하는 것이 확인되었다.
실시예 7, 8 및 12?14의 결과로부터, 에폭시 수지를 액상 비스페놀 A형과 액상 비스페놀 F형의 조합으로 사용할 경우에는 이방성 도전성 페이스트의 보존 안정성이 향상되는 것이 확인되었다.
실시예 8, 15 및 16의 결과로부터, 유기산으로서 알킬렌기를 갖는 이염기산을 사용하는 것이 바람직한 것이 확인되었다. 또한, 특히 유기산으로서 아디프산을 사용했을 경우(실시예 8)에는 압착 후의 초기 저항값이나 리페어 후의 저항값이 저하하는 경향이 있는 것이 확인되었다.

Claims (8)

  1. 전자부품 및 배선기판을 접속하는 이방성 도전성 페이스트로서:
    상기 이방성 도전성 페이스트는 240℃ 이하의 융점을 갖는 무연 땜납 분말 10질량% 이상 50질량% 이하와, 열경화성 수지 및 유기산을 함유하는 열경화성 수지 조성물 50질량% 이상 90질량% 이하를 함유하고,
    상기 열경화성 수지 조성물의 산가는 15mgKOH/g 이상 55mgKOH/g 이하인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지는 에폭시 수지이며,
    상기 유기산은 알킬렌기를 갖는 이염기산인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열경화성 수지 조성물은 틱소제를 더 함유하고, 상기 틱소제 중 무기계 틱소제의 함유량은 0.5질량% 이상 22질량% 이하인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 무연 땜납 분말의 평균 입자 지름은 1㎛ 이상 34㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 무연 땜납 분말은 주석, 구리, 은, 비스무트, 안티몬, 인듐 및 아연으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자부품의 전극 또는 상기 배선기판의 전극 중 적어도 한쪽에는 금도금 처리가 실시되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 페이스트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 이방성 도전성 페이스트를 사용한 전자부품의 접속방법으로서:
    상기 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 도포 공정과,
    상기 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 열압착 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 접속방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판으로부터 박리하는 박리 공정과,
    상기 박리 공정 후의 배선기판 상에 상기 이방성 도전성 페이스트를 도포하는 재도포 공정과,
    상기 재도포 공정 후의 이방성 도전성 페이스트 상에 상기 전자부품을 배치하고, 상기 무연 땜납 분말의 융점보다 5℃ 이상 높은 온도로 상기 전자부품을 상기 배선기판에 열압착하는 재열압착 공정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자부품의 접속방법.
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